小创客学掌控板

掌控板是一款专为青少年设计的开源硬件，既能帮助青少年快速掌握编程方法，又是中小学开展普惠式创客活动的好帮手。

本书以mPython X 图形化编程语言和 Python 代码两种方式介绍基于掌控板的编程方法。书中通过有趣的项目活动融入项目式学习理念。每个项目活动均以真实问题导入，鼓励学生积极发现问题，培养学生应对复杂情境和解决真实问题的能力，着力提升学生的实践动手能力、逻辑分析能力、计算思维能力、创新思维能力、团队合作能力，为后续学习奠定基础。

《小创客学掌控板》共有 9个项目活动，包括有趣的臂章、开心摇摇乐、表情随声变、闪烁的霓虹、触摸灯光秀、定制的贺卡、口袋小钢琴、智能有助手、时钟我掌控。 本书适合零基础的掌控板爱好者，也适合开设创客教育课程的中小学使用。

掌控板是一款专为青少年设计的开源硬件，既能帮助青少年快速掌握编程方法，又是中小学开展普惠式创客活动的好帮手。

本书以mPython X 图形化编程语言和 Python 代码两种方式介绍基于掌控板的编程方法。书中通过有趣的项目活动融入项目式学习理念。每个项目活动均以真实问题导入，鼓励学生积极发现问题，培养学生应对复杂情境和解决真实问题的能力，着力提升学生的实践动手能力、逻辑分析能力、计算思维能力、创新思维能力、团队合作能力，为后续学习奠定基础。

《小创客学掌控板》共有 9个项目活动，包括有趣的臂章、开心摇摇乐、表情随声变、闪烁的霓虹、触摸灯光秀、定制的贺卡、口袋小钢琴、智能有助手、时钟我掌控。 本书适合零基础的掌控板爱好者，也适合开设创客教育课程的中小学使用。

目 录

项目1 有趣的臂章 1

项目2 开心摇摇乐 13

项目3 表情随声变 25

项目4 闪烁的霓虹 41

项目5 触摸灯光秀 55

项目6 定制的贺卡 67

项目7 口袋小钢琴 87

项目8 智能有助手 99

项目9 时钟我掌控 113

吕立立
湖北省创客教育导师，湖北省教育信息化专业委员会理事，中学高级教师。参与《计算机应用基础学习与等级考试指导》《计算机应用基础教学参考书》《玩转微课》等多本书籍的编写。

王康
中央电化教育馆评审专家，武汉市优秀青年教师。在创客教育、跨学科项目学习等方面有一定的研究和探索。参与国家自然科学项目，主持省级和市级重点课题数项，发表论文近10篇，其中CSSCI 1篇。在省内及全国作专题报告10余场。

序  言

“未来已来，将至已至。”随着人工智能技术在生产和社会生活中的应用日益广泛，人类社会逐渐进入人与人工智能共同生活和协同工作的时代，即人工智能时代。

人工智能时代，低技能、高重复性的工作岗位将被机器梯级替代，同时催生更多新的岗位和职业。新时代，学生的批判性思考能力、创造能力、沟通协作能力等高阶认知能力将显得更为重要，获得与人工智能有效协同并运用人工智能促进社会可持续发展的能力，将成为新时代学生的根本性竞争力。

近年来，随着互联网技术，别是3D打印技术、开源硬件平台的发展日趋成熟，创客运动风靡全球，创客教育正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。创客教育传承体验教育、项目式学习、创新教育、DIY理念的思想，倡导学生利用图形化编程软件和开源硬件进行创意造物，发展学生的综合素质，培养学生的创新精神与实践能力。创客教育开辟了新时代创新创业教育的实践场，面向未来培养适应人工智能时代生存与发展需求的创新型人才。 《小创客学掌控板》一书，凸显了“玩中学”的创客教育理念，从学生的实际生活需求出发，利用简单便捷的掌控板创客工具，通过项目学习的方式开展创客活动，突出生活性和趣味性，为刚刚接触创客教育的学生（五年级及以上）提供了一系列可选的创客体验项目。总体而言，本书有以下三个点。一是多元化与实战化的课程团队。本书的作者是一群对创客教育富有热情且具备创新实践能力的教师，主要由武汉市创客教育研究人员，以及武昌区开展创客教育的骨干教师组成，团队构成体现了理论与实践的统一、思想与行动的统一。团队中的学校骨干教师均是可直接开展创客课程教学的一线教师，这为项目实施及项目设计迭代优化提供了天然的实验田。

二是自主可控和功能强大的创客教具。相比Arduino套件的连线不便且不易收纳、Micro: bit的非自主可控且功能简单，作者选取了国内款集成多种传感器和显示屏、支持图形化及Python代码编程，可实现物联网、智能控制类作品、DIY创意作品等应用的教学用开源硬件——掌控板，作为课程教具，为本书创客课程的可持续实施提供了重要保障。

三是丰富的课程内容与多元的教学方式。本书坚持以学生发展为中心的课程理念，从真实生活需求与问题出发，利用掌控板的多种感知功能，设计了有趣的臂章、开心摇摇乐、表情随声变、闪烁的霓虹、触摸灯光秀、定制的贺卡、口袋小钢琴、智能有助手、时钟我掌控共9个生动有趣的项目活动。

项目设计既富有挑战性又富有趣味性，课程内容丰富，结构合理。坚持以学生学习为中心的课堂理念，在项目实施中融

开源硬件掌控板，赋能新时代信息技术教育。本书通过软硬件结合的项目式学习方式，让创意物化，适用于编程、人工智能，物联网教育，全面提升师生信息技术素养。
—— 掌控板联合发起人、盛思CEO 余翀
 
通过硬件学习编程是STEAM教育和创客教育的*实践，硬件与软件的结合给学生带来了更大的创造力发挥的空间，也能够让学生对所学的内容产生更持久的兴趣。这本书为学生打开了一扇新的窗户，让他们有更强大的工具去解决问题或者去进行创造。
—— 童心制物创始人 王建军
 
武汉是创客教育的热土。在中小学创客教育蓬勃发展的初期，我很幸运地结识了一批武汉创客教师。从Arduino到micro:bit，再到掌控板和虚谷号，他们总是走在全国的前列，有效地推动了创客教育发展。
——浙江省级教师、温州中学创客教育工作室负责人 谢作如
 
当人类进入人工智能时代，社会生活发生了很大变化，但有些事是人工智能不可取代的，教育需要我们不断努力！
——江苏省网络名师工作室领衔人、常州市北郊小学校长 管雪沨
 
创意无限，造物有法，用开源硬件启蒙新一代人工智能技术的学习，开启学生的兴趣之窗，共融设计迈入全新的造物世界，开源乐分享。
—— 深圳市第二高级中学创客教育研究中心负责人 周茂华